Construção Sustentável - Propostas de melhoria da eficiência energética em edifícios de habitação

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil – Perfil de Construção

Construção sustentável – contributo para a construção de um sistema de certificação

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil

A construção de modelo paramétrico para a cidade sustentável

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil – Perfil de construção

O processo do planeamento urbano sustentável

Dissertação para a obtenção do grau académico de doutor em Ciências da Engenharia do Ambiente na especialidade de Planeamento e Ordenamento do Território

Uso Sustentável de Vapor

Em 2006, a IEA (Agência Internacional de Energia), publicou alguns estudos de consumos mundiais de energia. Naquela altura, apontava na fabricação de produtos, um consumo mundial de energia elétrica, de origem fóssil de cerca 86,16 EJ/ano (86,16×018 J) e um consumo de energia nos sistemas de vapor de 32,75 EJ/ano. Evidenciou também nesses estudos que o potencial de poupança de energia nos sistemas de vapor era de 3,27 EJ/ano. Ou seja, quase tanto como a energia consumida nos sistemas de vapor da U.E. Não se encontraram números relativamente a Portugal, mas comparativamente com outros Países publicitados com alguma similaridade, o consumo de energia em vapor rondará 0,2 EJ/ano e por conseguinte um potencial de poupança de cerca 0,02 EJ/ano, ou 5,6 × 106 MWh/ano ou uma potência de 646 MW, mais do que a potência de cinco barragens Crestuma/Lever! Trata-se efetivamente de muita energia; interessa por isso perceber o onde e o porquê deste desperdício. De um modo muito modesto, pretende-se com este trabalho dar algum contributo neste sentido. Procurou-se evidenciar as possibilidades reais de os utilizadores de vapor de água na indústria reduzirem os consumos de energia associados à sua produção. Não estão em causa as diferentes formas de energia para a geração de vapor, sejam de origem fóssil ou renovável; interessou neste trabalho estudar o modo de como é manuseado o vapor na sua função de transporte de energia térmica, e de como este poderá ser melhorado na sua eficiência de cedência de calor, idealmente com menor consumo de energia. Com efeito, de que servirá se se optou por substituir o tipo de queima para uma mais sustentável se a jusante se continuarem a verificarem desperdícios, descarga exagerada nas purgas das caldeiras com perda de calor associada, emissões permanentes de vapor para a atmosfera em tanques de condensado, perdas por válvulas nos vedantes, purgadores avariados abertos, pressão de vapor exageradamente alta atendendo às temperaturas necessárias, “layouts” do sistema de distribuição mal desenhados, inexistência de registos de produção e consumos de vapor, etc. A base de organização deste estudo foi o ciclo de vapor: produção, distribuição, consumo e recuperação de condensado. Pareceu importante incluir também o tratamento de água, atendendo às implicações na transferência de calor das superfícies com incrustações. Na produção de vapor, verifica-se que os maiores problemas de perda de energia têm a ver com a falta de controlo, no excesso de ar e purgas das caldeiras em exagero. Na distribuição de vapor aborda-se o dimensionamento das tubagens, necessidade de purgas a v montante das válvulas de controlo, a redução de pressão com válvulas redutoras tradicionais; será de destacar a experiência americana no uso de micro turbinas para a redução de pressão com produção simultânea de eletricidade. Em Portugal não se conhecem instalações com esta opção. Fabricantes da República Checa e Áustria, têm tido sucesso em algumas dezenas de instalações de redução de pressão em diversos países europeus (UK, Alemanha, R. Checa, França, etc.). Para determinação de consumos de vapor, para projeto ou mesmo para estimativa em máquinas existentes, disponibiliza-se uma série de equações para os casos mais comuns. Dá-se especial relevo ao problema que se verifica numa grande percentagem de permutadores de calor, que é a estagnação de condensado - “stalled conditions”. Tenta-se também evidenciar as vantagens da recuperação de vapor de flash (infelizmente de pouca tradição em Portugal), e a aplicação de termocompressores. Finalmente aborda-se o benchmarking e monitorização, quer dos custos de vapor quer dos consumos específicos dos produtos. Esta abordagem é algo ligeira, por manifesta falta de estudos publicados. Como trabalhos práticos, foram efetuados levantamentos a instalações de vapor em diversos sectores de atividades; 1. ISEP - Laboratório de Química. Porto, 2. Prio Energy - Fábrica de Biocombustíveis. Porto de Aveiro. 3. Inapal Plásticos. Componentes de Automóvel. Leça do Balio, 4. Malhas Sonix. Tinturaria Têxtil. Barcelos, 5. Uma instalação de cartão canelado e uma instalação de alimentos derivados de soja. Também se inclui um estudo comparativo de custos de vapor usado nos hospitais: quando produzido por geradores de vapor com queima de combustível e quando é produzido por pequenos geradores elétricos. Os resultados estão resumidos em tabelas e conclui-se que se o potencial de poupança se aproxima do referido no início deste trabalho.

Produção Sustentável em BT- Análise de Características de Contadores Inteligentes

A crescente necessidade de reduzir a dependência energética e a emissão de gases de efeito de estufa levou à adoção de uma série de políticas a nível europeu com vista a aumentar a eficiência energética e nível de controlo de equipamentos, reduzir o consumo e aumentar a percentagem de energia produzida a partir de fontes renováveis. Estas medidas levaram ao desenvolvimento de duas situações críticas para o setor elétrico: a substituição das cargas lineares tradicionais, pouco eficientes, por cargas não-lineares mais eficientes e o aparecimento da produção distribuída de energia a partir de fontes renováveis. Embora apresentem vantagens bem documentadas, ambas as situações podem afetar negativamente a qualidade de energia elétrica na rede de distribuição, principalmente na rede de baixa tensão onde é feita a ligação com a maior parte dos clientes e onde se encontram as cargas não-lineares e a ligação às fontes de energia descentralizadas. Isto significa que a monitorização da qualidade de energia tem, atualmente, uma importância acrescida devido aos custos relacionados com perdas inerentes à falta de qualidade de energia elétrica na rede e à necessidade de verificar que determinados parâmetros relacionados com a qualidade de energia elétrica se encontram dentro dos limites previstos nas normas e nos contratos com clientes de forma a evitar disputas ou reclamações. Neste sentido, a rede de distribuição tem vindo a sofrer alterações a nível das subestações e dos postos de transformação que visam aumentar a visibilidade da qualidade de energia na rede em tempo real. No entanto, estas medidas só permitem monitorizar a qualidade de energia até aos postos de transformação de média para baixa tensão, não revelando o estado real da qualidade de energia nos pontos de entrega ao cliente. A monitorização nestes pontos é feita periodicamente e não em tempo real, ficando aquém do necessário para assegurar a deteção correta de problemas de qualidade de energia no lado do consumidor. De facto, a metodologia de monitorização utilizada atualmente envolve o envio de técnicos ao local onde surgiu uma reclamação ou a um ponto de medição previsto para instalar um analisador de energia que permanece na instalação durante um determinado período de tempo. Este tipo de monitorização à posteriori impossibilita desde logo a deteção do problema de qualidade de energia que levou à reclamação, caso não se trate de um problema contínuo. Na melhor situação, o aparelho poderá detetar uma réplica do evento, mas a larga percentagem anomalias ficam fora deste processo por serem extemporâneas. De facto, para detetar o evento que deu origem ao problema é necessário monitorizar permanentemente a qualidade de energia. No entanto este método de monitorização implica a instalação permanente de equipamentos e não é viável do ponto de vista das empresas de distribuição de energia já que os equipamentos têm custos demasiado elevados e implicam a necessidade de espaços maiores nos pontos de entrega para conter os equipamentos e o contador elétrico. Uma alternativa possível que pode tornar viável a monitorização permanente da qualidade de energia consiste na introdução de uma funcionalidade de monitorização nos contadores de energia de determinados pontos da rede de distribuição. Os contadores são obrigatórios em todas as instalações ligadas à rede, para efeitos de faturação. Tradicionalmente estes contadores são eletromecânicos e recentemente começaram a ser substituídos por contadores inteligentes (smart meters), de natureza eletrónica, que para além de fazer a contagem de energia permitem a recolha de informação sobre outros parâmetros e aplicação de uma serie de funcionalidades pelo operador de rede de distribuição devido às suas capacidades de comunicação. A reutilização deste equipamento com finalidade de analisar a qualidade da energia junto dos pontos de entrega surge assim como uma forma privilegiada dado que se trata essencialmente de explorar algumas das suas características adicionais. Este trabalho tem como objetivo analisar a possibilidade descrita de monitorizar a qualidade de energia elétrica de forma permanente no ponto de entrega ao cliente através da utilização do contador elétrico do mesmo e elaborar um conjunto de requisitos para o contador tendo em conta a normalização aplicável, as características dos equipamentos utilizados atualmente pelo operador de rede e as necessidades do sistema elétrico relativamente à monitorização de qualidade de energia.

Reabilitação sustentável de edifícios antigos com valor patrimonial casos de estudo na Baixa Pombalina

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil – perfil Construção

Construção sustentável de edifícios de balanço energético quase zero

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil – Perfil Construção

Construção sustentável – Novos materiais mais eficientes para a conservação de energia

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil

Odivelas: Rumo ao Desenvolvimento Sustentável Ambiental

Relatório de Estágio apresentado para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Ciência Política e Relações Internacionais com especialização em Globalização e Ambiente

Reabilitação sustentável de edifícios escolares

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil – Perfil de Reabilitação de Edifícios

Construção sustentável - contributo para a avaliação e diagnóstico das necessidades de reabilitação de edifícios de habitação

Dissertação para a obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil – Perfil de Construção

Desenvolvimento sustentável em áreas urbanas de génese ilegal

A partir dos anos sessenta do século passado o subdesenvolvimento e o desemprego nas regiões do interior do país levaram a uma onda de emigração das populações para o estrangeiro e migração para as áreas metropolitanas das grandes cidades, sobretudo de Lisboa e Porto, tendo provocado uma elevada procura de habitação. Essa procura, por sua vez, deu origem a um surto de loteamentos ilegais e respetivas construções urbanas, a que se convencionou chamar de "bairros clandestinos", embora estivessem à vista de toda a gente, desprovidos de condições urbanas básicas (ordenamento, infraestruturas e equipamentos). Passados que são mais de 50 anos sobre o seu aparecimento, este fenómeno continua presente e – ainda – em fase de resolução na maioria dos casos. Simultaneamente, neste início do século XXI, conceitos ligados ao desenvolvimento e crescimento urbano sustentável levam-nos a dever tomar e pensar outras atitudes, social, financeira e ambientalmente mais estruturadas e fundamentadas, ou seja, apoiadas em critérios de desenvolvimento sustentável, especificamente, ligados à requalificação e reconversão urbana, devidamente suportadas por documentos políticos / regulamentares ordenadores destas operações urbanísticas. Explorando o tema relacionado com a metodologia processual aplicável à reconversão das AUGI, pretende-se no âmbito da presente tese provar a viabilidade e a necessidade de implementação das novas políticas urbanas vigentes à escala europeia, apoiadas em critérios de desenvolvimento sustentável. Apoiado em experiências europeias e nacionais, ao nível de ecobairros, e suportado numa prévia análise crítica da LAUGI, a presente tese pretende propor orientações de elaboração de novas diretrizes legais para este efeito, a incluir no processo de revisão do referido diploma legal atualmente em curso, e, simultaneamente, apresentar uma proposta de modelo de boas práticas aplicável a qualquer processo de reconversão de AUGI, sistema esse direcionado para a intervenção nas áreas da Energia, Recursos Materiais e Infraestruturas, Transportes e Mobilidade, Território e Recursos Naturais, Vida em Comunidade, e, Edifícios. Esse modelo de boas práticas, aqui intitulado “ARIAS”, é aplicado num processo de reconversão de uma AUGI, e dessa aplicação são retiradas as primeiras conclusões sobre a sua pertinência. A intenção será, pois, tentar provar que este tipo de processos, não obstante a sua génese ilegal e clandestina, podem, nos tempos atuais, verem as suas reconversões urbanísticas ocorrem no contexto da sustentabilidade urbana, contribuindo para uma melhor e mais equilibrada coesão urbana.

Materiais para uma construção sustentável: o caso da cortiça

Vários países têm sofrido um aumento populacional elevado nos últimos anos, em particular os países em vias de desenvolvimento. Deste crescimento populacional decorre um peso adicional sobre os recursos do planeta, em parte resultante da construção de novas habitações. O sector da construção, apesar de ser uma das áreas económicas mais relevantes para o desenvolvimento é também responsável por um grande impacto ambiental em resultado do consumo de recursos e de energia. Os materiais usados na construção consomem recursos naturais e promovem uma utilização energética que por sua vez contribui para a emissão de gases com potencial de aquecimento global. Com a necessidade de construir novas habitações existe também imperiosa responsabilidade de serem adoptados materiais mais sustentáveis, com valores de energia incorporada inferiores usados actualmente, o que se traduzirá num menor impacte no meio ambiente. A vantagem de utilização de recursos naturais renováveis é muito vantajosa para a sustentabilidade do sector da construção. Um desses materiais é a cortiça, e é nela e nas suas aplicações em construção civil o tema em que este trabalho se foca. Tendo em consideração que o sector da construção civil é o sector da actividade humana que consome mais recursos naturais e utiliza mais energia de modo intensivo, o desenvolvimento e uso de materiais mais ecológicos para a construção é um importante vector de sustentabilidade. O impacto que a extracção e posterior transformação das matérias-primas em materiais aptos para serem introduzidos na construção de novas habitações tem de ser analisada em face ao ciclo de vida de cada material. O presente trabalho, analisando o recurso Cortiça e o seu potencial de utilização para a construção enquanto material, torna visível que a mesma pode ser aplicada como solução sustentável para as futuras construções que pela pressão demográfica virão a ser necessárias desenvolver.

Reabilitação urbana sustentável – modelo de intervenção para o espaço público

Com o acentuado ritmo de urbanização nos centros das cidades, surgiram problemas de ordem ambiental, social e económica, que se constituem, nos nossos dias, como um desafio para a descoberta de um futuro sustentável para as urbes. O conceito de “sustentabilidade” tem vindo a ganhar importância nas últimas décadas, nomeadamente no sector da construção. As intervenções de reabilitação urbana sobre o espaço público assumem-se como uma prioridade nacional e uma oportunidade para um Desenvolvimento Urbano Sustentável. Esta área, para além de contribuir para o equilíbrio social e a melhoria da qualidade de vida das populações, é também uma actividade determinante para a dinamização económica, a geração de emprego e a poupança de recursos naturais (Amado, et al., 2012). O planeamento urbano assume um papel determinante na implementação dos objectivos da reabilitação urbana. A preocupação com o desenvolvimento equilibrado das cidades tem motivado o desenvolvimento de diversos estudos com propostas de medidas para uma reabilitação urbana sustentável. A nível político têm sido implementados alguns programas como o JESSICA e o Lx-Europa 2020, bem como o surgimento das Sociedades de Reabilitação Urbanas. Diversos países, a nível mundial, têm vindo a desenvolver e adoptar instrumentos para auxílio e avaliação das medidas definidas nos planos das suas cidades. Esses instrumentos, que se baseiam em indicadores de sustentabilidade, representam uma função importante na aplicação das medidas estratégicas, pois permitem avaliar o desempenho ao longo do tempo de determinado parâmetro e adoptar medidas de recuperação em tempo útil. A utilização de indicadores de sustentabilidade possibilita o tratamento de informações que são avaliadas quantitativamente ou qualitativamente, conduzindo à descrição e evolução de determinado dado das cidades. O presente trabalho surge com o objectivo de, a partir dos problemas considerados determinantes para a reabilitação do espaço público (mobilidade, segurança e diversidade), e com base nos trabalhos que têm vindo a ser desenvolvidos com vista a um futuro sustentável, desenvolver uma ferramenta, de fácil utilização e interpretação, que auxilie as entidades competentes na elaboração dos planos estratégicos, na avaliação e monitorização das acções de reabilitação urbana de forma sustentável.